电网无人机巡视半实物仿真实训系统
整套系统分为硬件体验装置与配套实训软件两大部分。硬件包含高性能仿真终端、VR 头显、飞控模拟套件、立式人机交互台、85 英寸 4K 高刷展示大屏,硬件参数达标、结构紧凑,支持大疆遥控器有线稳定联动,适配站立式 VR 沉浸式实训。 软件内置 8km×8km 多地形场景,覆盖多型号多档位输电铁塔与固定翼无人机仿真;集成法规认知、分级飞行操控、AOPA 考证、气象电磁干扰模拟、喷火除异物等特种作业模块,支持三种操控手模式、多视角切换、可调节避障功能;区分教学、考核双模式,实时检测拍摄参数评判巡检质量,完整覆盖无人机巡检全流程仿真训练。

一、业务范围及功能说明

(1)无人机巡检体验装置

1) 仿真终端(控制平台)

图形处理卡性能应高于NVIDIA品牌RTX3070公版型号;

仿真终端(控制平台)主板、处理器、图形处理卡、存储系统、显示系统以及其他配件及散热稳定性应保证稳定运行仿真不卡顿、不掉帧;

配备头戴式VR设备,单眼分辨率不小于1440x1600,双眼分辨率不小于2880x1600(3K),刷新率不小于90Hz,人体工学设计应支持配戴眼镜使用,能够实现虚拟现实电力无人机巡检仿真功能;

外部尺寸小于600mm*300mm*600mm。

2) 飞控套件

飞控模拟盒可实现接收遥控器信号,并传输至仿真终端(控制平台);

仿真终端(控制平台)与无人机遥控器之间应为线缆连接,保证信号链接稳定;

仿真系统VR模式下的操作主要通过无人机遥控器进行(支持大疆遥控器)。

3)人机交互系统

基本性能参数见仿真终端(控制平台);

尺寸1600mm*500mm*500mm,内置显示模块,及一体化操作模块,外形设计符合人体操作习惯、人体工程学,方便学员站立训练,支持VR沉浸式体验。

4)飞行图像显示大屏

飞行图像显示大屏分辨率应大于等于4096×2160像素分辨率;

展示屏尺寸应大于等于85英寸;

刷新率应大于120hz;

支持吊挂。

(2)无人机巡检体验软件系统

1) 基本功能模块

飞行地图:8km×8km,具有公路,山地,森林,海洋、湖泊等地形;

无人机飞行信息显示:无人机实时飞行速度、高度、垂直速度、水平速度、当前飞行模式、图传信号、遥控器信号、遥控器电量、视角等。飞行信息要求与现场实际飞行时遥控器屏幕上显示保持一致;

输入连接:VR眼镜连接、键盘输入、遥控器输入;

视角:跟随模式、FPV视角、飞手视角;

遥控器:支持美国手、日本手、中国手切换(无需系统重启),支持大疆遥控器;

避障功能:近距离警示,与现场飞行实际情况一致,并设置参数为避障模式开启状态、避障模式关闭状态调节;

机型支持:支持主流机型,包括御2、M210 RTK、精灵4、M600、M300等。

2)规程认知模块

能实现输电线路基础认识认知功能、录入无人机线路巡检安全规程和无人机飞行法规。

3)飞行技能培训模块

基础操控:GPS飞行模式/姿态增稳模式起飞降落、静止悬停、多高度悬停、水平移动、45°角悬停、90°侧向悬停、对角悬停;

进阶操控:GPS飞行模式/姿态增稳模式,定向水平圆周飞行、机头向外圆周飞行、短距自由飞、中远距返航行、机头定向8字飞行,第一人称视角飞行,机头向心圆周飞行;

AOPA考试项目:起飞、四面悬停、慢速自悬、四边航线、水平八字、降落。

4)环境影响模块

突发事件因素:电磁干扰,动力流失;

天气影响因素:模拟各种风力的物理特性及对飞行器操控的影响。

5)无人机特种作业模块

喷火除异物、憎水性检测

6)常规模型模块

对典型铁塔进行建模,可以在三维仿真场景中通过无人机进行飞行巡视,并取得参数;

110kV酒杯塔、干字型耐张塔;

220KV双杆直线塔、耐张塔;

220KV猫头直线塔、干字型耐张塔;

330KV直线塔、耐张塔;

500kV双回鼓形耐张塔、双回羊角直线塔、单回直线塔、单回耐张塔、换位塔;

750KV直线塔、耐张塔;

±800kV耐张塔,直线塔;

标准教学模式、考核模式;

GPS模式、手动模式;

辅以实时测量系统对学员拍照成像距离、焦距、角度进行检测,计算拍摄照片质量是否合格。

7)固定翼无人机巡视仿真模块

在三维仿真场景中模拟固定翼无人机对电力线路的飞行巡视;

提供航迹规划、无人机飞行控制仿真、无人机飞行状态显示及性能仿真;

过程中显示无人机型号、飞行模式、电池电量、电台通信质量、卫星信号、俯仰、横滚、方向、高度、风速、飞行里程、飞行时间、航摄影像数量、飞行航点数量、飞行状态、经纬度。